机械控制工程基础试题及答案
机械工程控制基础试题+答案
全国2001年10月机械工程控制基础试题第一部分 选择题一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1. 开环系统与闭环系统最本质的区别是（ B ）A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路2. 若f t t t (),,=⎧⎨⎩⎪00515≤＜≥，则L f t [()]=（ B ）A.e ss-B.e ss-5C.1sD.15se s3. 已知f t t ().,=+051其L f t [()]=（ C ） A.s s +052. B.052.s C.1212s s + D.12s4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为（ D ）A.5252s + B.ss 216+ C.12s -D.12s + 5. 若f t te t()=-2，则L f t [()]=（ B ）A.12s + B.122()s +C.12s - D.122()s - 6. 线性系统与非线性系统的根本区别在于（ C ）A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少 7. 系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（ B ） A.1051s +B.2051ss + C.10251s s ()+D.2s8. 二阶系统的极点分别为s s 12054=-=-.,，系统增益为5，则其传递函数为（ D ）A.2054(.)()s s --B.2054(.)()s s ++C.5054(.)()s s ++D.10054(.)()s s ++9. 某系统的传递函数为2s 5)s (G +=，则该系统的单位脉冲响应函数为（ A ） A.52e t - B.5t C.52e tD.5t10. 二阶欠阻尼系统的上升时间t r 定义为（ C ）A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间11. 系统类型λ、开环增益K 对系统稳态误差的影响为（A ） A.系统型次λ越高，开环增益K 越大，系统稳态误差越小 B.系统型次λ越低，开环增益K 越大，系统稳态误差越小 C.系统型次λ越高，开环增益K 越小，系统稳态误差越小 D.系统型次λ越低，开环增益K 越小，系统稳态误差越小 12. 一系统的传递函数为G s KTs ()=+1，则该系统时间响应的快速性（ C ） A.与K 有关 B.与K 和T 有关C.与T 有关D.与输入信号大小有关13. 一闭环系统的开环传递函数为G s s s s s ()()()()=+++83232，则该系统为（ C ）A.0型系统，开环增益为8B.I 型系统，开环增益为8C.I 型系统，开环增益为4D.0型系统，开环增益为414. 瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的（ B ） A.单位脉冲函数 B.单位阶跃函数 C.单位正弦函数 D.单位斜坡函数 15.二阶系统的传递函数为G s Ks s ()=++2212 ，当K 增大时，其（ D ）A.无阻尼自然频率ωn 增大，阻尼比ξ增大B.无阻尼自然频率ωn 增大，阻尼比ξ减小C.无阻尼自然频率ωn 减小，阻尼比ξ减小D.无阻尼自然频率ωn 减小，阻尼比ξ增大16. 所谓最小相位系统是指（ B ）A.系统传递函数的极点均在S 平面左半平面B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左半平面C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面 17. 一系统的传递函数为G s s ()=+102，则其截止频率ωb 为（ A ） A. 2rad s / B.0.5rad s / C.5rad s /D.10rad s /18. 一系统的传递函数为G s Ks Ts ()()=+1，则其相位角ϕω()可表达为（ B ）A.--tg T 1ω B.-︒--901tg T ω C.901︒--tg T ωD.tg T -1ω19. 一系统的传递函数为G s s ()=+22，当输入r t t ()sin =22时，则其稳态输出的幅值为（ A ） A.2 B.22/ C.2 D.420. 延时环节e s ->ττ()0，其相频特性和幅频特性的变化规律是（ D ）A.ϕωω(),()=︒=900L dBB.ϕωωτω(),()=-=L 1 dBC.ϕωωωτ(),()=︒=90L dBD.ϕωωτω(),()=-=L 0 dB21. 一单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s s ()()()=++12，当K 增大时，对系统性能能的影响是（ A ） A.稳定性降低 B.频宽降低 C.阶跃输入误差增大 D.阶跃输入误差减小22. 一单位反馈系统的开环Bode 图已知，其幅频特性在低频段是一条斜率为-20dB dec /的渐近直线，且延长线与0dB 线的交点频率为ωc =5，则当输入为r t t ().=05时，其稳态误差为（ A ） A.0.1 B.0.2 C.0 D.0.523. 利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，Z P N =-中的Z 表示意义为（ D ） A.开环传递函数零点在S 左半平面的个数B.开环传递函数零点在S 右半平面的个数C.闭环传递函数零点在S 右半平面的个数D.闭环特征方程的根在S 右半平面的个数24. 关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是（B ） A.劳斯—胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的 B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的 C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的 D.以上叙述均不正确25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（ D ） A.截止频率ωb B.谐振频率ωr 与谐振峰值M r C.频带宽度D.相位裕量γ与幅值裕量kg26. 一单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s K ()()=+，则该系统稳定的K 值范围为（ A ）A.K ＞0B.K ＞1C.0＜K ＜10D. K ＞－127. 对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的有（ A ） A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性 B.中频段表征了闭环系统的动态特性 C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D.低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求28. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为（ D ） A.上升时间t r B.调整时间t s C.幅值穿越频率ωcD.相位穿越频率ωg29. 当系统采用串联校正时，校正环节为G s s s c ()=++121，则该校正环节对系统性能的影响是（ D ） A.增大开环幅值穿越频率ωc B.增大稳态误差 C.减小稳态误差D.稳态误差不变，响应速度降低 30. 串联校正环节G s As Bs c ()=++11，关于A 与B 之间关系的正确描述为（ A ） A.若G c (s)为超前校正环节，则A ＞B ＞0 B.若G c (s)为滞后校正环节，则A ＞B ＞0 C.若G c (s)为超前—滞后校正环节，则A ≠BD.若G c (s)为PID 校正环节，则A=0，B ＞0第二部分 非选择题二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）31.传递函数的定义是对于线性定常系统,在 初始状态为0 的条件下，系统输出量的拉氏变换与 系统输入量的拉氏变换 之比。
机械工程控制基础试卷及答案
第1页（共9页）《机械工程控制基础》试卷（A 卷）一、填空题（每空1分, 共20分）1.对控制系统的基本要求是 系统的稳定性 、 响应的快速性 、 响应的准确性 。
2.已知f(t)=t+1,对其进行拉氏变换L[f(t)]= 1/s2+1/s 或者（1+s ）/s2 。
3.二阶系统的极点分别为s1=−0.5,s2=−4, 系统增益为2, 则其传递函数G(S)= 2/(s+0.5)(s+_4)4.零频幅值A(0)表示当频率 接近于零时, 闭 环系统输出的幅值与输入幅值之比。
5、工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题, 机械工程控制就是研究系统、输入、输出三者之间的动态关系。
6、系统的频率特性求取有三种方法: 根据系统响应求取、用试验方法求取和将传递函数中的s 换为 jw 来求取。
8、微分环节的控制作用主要有 使输出提前 、 增加系统的阻尼 、 强化噪声 。
9、二阶系统的传递函数为 , 其中 为系统的 无阻尼固有频率 , 当 时为 欠阻尼 系统。
在阻尼比ξ<0.707时, 幅频特性出现峰值, 称谐振峰值, 此时的频率称谐振频率ωr ＝ 。
10、一般称能够用相同形式的数学模型来描述的物理系统成为相似系统。
11.对自动控制系统按照输出变化规律分为自动调节系统、随动系统、程序控制系统。
12.对积分环节而言, 其相频特性∠G(jw)=-900。
二、名词解释（每个4分, 共20分）1.闭环系统: 当一个系统以所需的方框图表示而存在反馈回路时, 称之为闭环系统。
2、系统稳定性：指系统在干扰作用下偏离平衡位置, 当干扰撤除后, 系统自动回到平衡位置的能力。
3.频率特性: 对于线性定常系统, 若输入为谐波信号, 那么稳态输出一定是同频率的谐波信号, 输出输入的幅值之比及输出输入相位业班级： 姓名： 学号：……………密………………………………封………………………………线…………………………第2页（共9页）之差统称为频率特性。
3机械控制工程基础复习题及参考答案
一、单项选择题：1. 某二阶系统阻尼比为0，则系统阶跃响应为 DA. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2． 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 BA ．越长B ．越短C ．不变D ．不定3. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ CA.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4．惯性环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 CA ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0° 5．设积分环节的传递函数为G(s)=s1，则其频率特性幅值M(ω)= C A.ωKB. 2K ωC. ω1D. 21ω6. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为 BA. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)7．拉氏变换将时间函数变换成 DA ．正弦函数B ．单位阶跃函数C ．单位脉冲函数D ．复变函数8．二阶系统当0<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ将 AA.增加B.减小C.不变D.不定9．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 DA ．系统输出信号与输入信号之比B ．系统输入信号与输出信号之比C ．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比10．余弦函数cos t ω的拉氏变换是 CA.ω+s 1B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+ 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= AA. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 AA. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 BA ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程14. 主导极点的特点是 DA.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近15．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为 CA ．)s (G 1)s (G + B ．)s (H )s (G 11+C ．)s (H )s (G 1)s (G + D ．)s (H )s (G 1)s (G -二、填空题：1．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__ 相频特性 __。
机械控制工程基础试题及答案
一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分） 1． 闭环控制系统的特点是A 不必利用输出的反馈信息B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制C 不一定有反馈回路D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零，因此不是用偏差来控制的 2．线性系统与非线性系统的根本区别在于A 线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入B 线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入C 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D 线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理3． 222)]([b s b s t f L ++=，则)(t fA bt b bt cos sin +B bt bt b cos sin +C bt bt cos sin +D bt b bt b cos sin + 4．已知 )(1)(a s s s F +=，且0>a ，则 )(∞f A 0 Ba 21 C a1D 1 5．已知函数)(t f 如右图所示，则 )(s FAs s e s e s --+2211 B s s e s s 213212+-- C )22121(1332ss s s se e e se s------+D )221(1s ss e e se s ----+6．某系统的传递函数为 )3)(10()10()(+++=s s s s G ，其零、极点是A 零点 10-=s ，3-=s ；极点 10-=sB 零点 10=s ，3=s ；极点 10=sC 零点 10-=s ；极点 10-=s ，3-=sD 没有零点；极点 3=s7．某典型环节的传递函数为Ts s G =)(，它是A 一阶惯性环节B 二阶惯性环节C 一阶微分环节D 二阶微分环节 8．系统的传递函数只与系统的○有关。
A 输入信号B 输出信号C 输入信号和输出信号D 本身的结构与参数9．系统的单位脉冲响应函数t t g 4sin 10)(=，则系统的单位阶跃响应函数为 A t 4cos 40 B16402+s C )14(cos 5.2-t D 16102+s 10．对于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频率 A 前者影响调整时间，后者不影响 B 后者影响调整时间，前者不影响 C 两者都影响调整时间 D 两者都不影响调整时间 11．典型一阶惯性环节11+Ts 的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得， 时间常数是A 响应曲线上升到稳态值的95%所对应的时间B 响应曲线上升到稳态值所用的时间C 响应曲线在坐标原点的切线斜率D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数12．已知)()()(21s G s G s G =，且已分别测试得到：)(1ωj G 的幅频特性 )()(11ωωA j G =，相频)()(11ωϕω=∠j G )(2ωj G 的幅频特性 2)(2=ωj G ，相频ωω1.0)(2-=∠j G则A )(1.011)(2)(ωωϕωωj eA j G -⋅=B ]1.0)([11)](2[)(ωωϕωω-⋅+=j e A j GC ]1.0)([11)(2)(ωωϕωω-⋅=j eA j G D )(1.011)](2[)(ωωϕωωj e A j G -⋅+=13．已知 )8.01)(2.01()(s s ks G ++=，其相频特性为A ω16.0arctg -B ωω8.02.0arctg arctg +C )8.02.0(ωωarctg arctg +-D ωω8.02.0arctg arctg -14．若系统的Bode 图在1ω处出现转折（如图所示），其渐近线由dec db /20-转到dec db /0，这说明系统中有一个环节是A 1ω+s B11ωω+sC111+s ωD 2112212ωξωω++s s 15．设某系统开环传递函数为：)13(10)(2+=s s s G ，则此闭环系统A 稳定B 不稳定C 临界稳定D 满足稳定的必要条件 16．)(c ωϕ为开环频率特性幅值等于1时的相位角，则相位裕度等于A )(180C ωϕ+B )(C ωϕC )(180C ωϕ- D180)(-C ωϕ17．系统的开环对数坐标图（Bode 图）与极坐标图（Nyquist 图）之间的对应关系为 A Bode 图上的零分贝线对应于Nyquist 图上的)0,1(j -点 B Bode 图上的180-线对应于Nyquist 图的负实轴C Bode 图上的负分贝值对应于Nyquist 图负实轴上)1,(--∞区间D Bode 图上的正分贝值对应于Nyquist 图正实轴 18．若已知某系统串联校正装置的传递函数为bs as ++，其中 b a < 则它是一种A 相位滞后—超前校正B 相位滞后校正C 相位超前校正D 相位超前—滞后校正19．从某系统的Bode 图上，已知其剪切频率200≈c ω，则下列串联校正装置的 传递函数中，能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整 增益使系统稳态误差减至最小的是A105.015.0++s s B15.0105.0++s sC 15.011.0++s s D1005.010005.0++s s20．下列串联校正装置的传递函数中，能在频率1=c ω处提供最大相位超前角的是 A 1215.0++s s B 15.012++s sC14.015.2++s s D 15.214.0++s s二、简答题（1,2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）1． 试求一阶系统15.01+s 的单位阶跃响应)(t c ，画出近似响应曲线，并标出时间常数T 的值。
机械控制工程基础复习题及参考答案
机械控制工程基础复习题及参考答案Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT一、单项选择题：1. 某二阶系统阻尼比为0，则系统阶跃响应为A. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2． 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 A ．越长 B ．越短 C ．不变D ．不定3. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4．惯性环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0°5．设积分环节的传递函数为G(s)=s1，则其频率特性幅值M(ω)=A. ωKB. 2K ω C. ω1D.21ω6. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为A. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)7．拉氏变换将时间函数变换成A ．正弦函数B ．单位阶跃函数C ．单位脉冲函数D ．复变函数8．二阶系统当0<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ将A.增加B.减小C.不变D.不定9．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下A ．系统输出信号与输入信号之比B ．系统输入信号与输出信号之比C ．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比10．余弦函数cos t ω的拉氏变换是A.ω+s 1B.22s ω+ωC.22s s ω+D. 22s 1ω+11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)=A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为A. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的A ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程14. 主导极点的特点是 A.距离实轴很远 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近15．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为A ．)s (G 1)s (G +B ．)s (H )s (G 11+C ．)s (H )s (G 1)s (G +D ．)s (H )s (G 1)s (G -二、填空题：1．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__ __。
机械控制工程基础复习题及参考答案
一、单项选择题：1. 某二阶系统阻尼比为0，则系统阶跃响应为 DA. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2． 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 BA ．越长B ．越短C ．不变D ．不定3. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ CA.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4．惯性环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 CA ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0° 5．设积分环节的传递函数为G(s)=s1，则其频率特性幅值M(ω)= C A.ωKB. 2K ωC. ω1D. 21ω6. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为 BA. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)7．拉氏变换将时间函数变换成 DA ．正弦函数B ．单位阶跃函数C ．单位脉冲函数D ．复变函数8．二阶系统当0<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ将 AA.增加B.减小C.不变D.不定9．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 DA ．系统输出信号与输入信号之比B ．系统输入信号与输出信号之比C ．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比10．余弦函数cos t ω的拉氏变换是 CA.ω+s 1B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+ 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= AA. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 AA. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 BA ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程14. 主导极点的特点是 DA.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近15．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为 CA ．)s (G 1)s (G + B ．)s (H )s (G 11+C ．)s (H )s (G 1)s (G + D ．)s (H )s (G 1)s (G -二、填空题：1．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__ 相频特性 __。
3机械控制工程基础复习题及参考答案
一、单项选择题：1. 某二阶系统阻尼比为0，则系统阶跃响应为A. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2． 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间A ．越长B ．越短C ．不变D ．不定3. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4．惯性环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0° 5．设积分环节的传递函数为G(s)=s1，则其频率特性幅值M(ω)= A.ωKB. 2K ωC. ω1D. 21ω6. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为A. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)7．拉氏变换将时间函数变换成A ．正弦函数B ．单位阶跃函数C ．单位脉冲函数D ．复变函数8．二阶系统当0<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ将A.增加B.减小C.不变D.不定9．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下A ．系统输出信号与输入信号之比B ．系统输入信号与输出信号之比C ．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比10．余弦函数cos t ω的拉氏变换是A.ω+s 1B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+ 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)=A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为A. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的A ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程14. 主导极点的特点是A.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近15．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为A ．)s (G 1)s (G + B ．)s (H )s (G 11+C ．)s (H )s (G 1)s (G + D ．)s (H )s (G 1)s (G -二、填空题：1．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__ __。
机械控制工程基础习题集
《机械控制工程基础》习题及解答目录第１章绪论第２章控制系统的数学模型第３章控制系统的时域分析第４章控制系统的频域分析第５章控制系统的性能分析第６章控制系统的综合校正第７章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有（正向作用）。
P2A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自（被控对象输出端）。
P3A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有（反向作用）。
P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量C.反馈量D.干扰量4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除（偏差的过程）。
P2-3A.偏差的过程B.输入量的过程C.干扰量的过程D.稳态量的过程5.一般情况下开环控制系统是（稳定系统）。
P2A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统6.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外，还必须有(B)。
p5A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节7.闭环控制系统必须通过（C）。
p3A.输入量前馈参与控制B.干扰量前馈参与控制C.输出量反馈到输入端参与控制D.输出量局部反馈参与控制8.随动系统要求系统的输出信号能跟随（C的变化）。
P6A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为（负反馈）。
P3A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈10．输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是（开环控制系统）。
P2A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统D.非线性控制系统11.自动控制系统的反馈环节中一般具有（ B ）。
p5A..给定元件B.检测元件 C．放大元件 D．执行元件12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕p8A. 快速性B.准确性C. 稳定性D.动态性13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是（ B ）p3A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统14.通过动态调节达到稳定后，被控量与期望值一致的控制系统为（无差系统）。
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B零点 ， ；极点
C零点 ；极点 ，
D没有零点；极点
7．某典型环节的传递函数为 ，它是
A一阶惯性环节B二阶惯性环节
C一阶微分环节D二阶微分环节
8．系统的传递函数只与系统的○有关。
A输入信号B输出信号
C输入信号和输出信号D本身的结构与参数
9．系统的单位脉冲响应函数 ，则系统的单位阶跃响应函数为
传递函数中，能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整
增益使系统稳态误差减至最小的是
A B
C D
20．下列串联校正装置的传递函数中，能在频率 处提供最大相位超前角的
是
A B
C D
二、简答题（1,2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）
1．试求一阶系统 的单位阶跃响应 ，画出近似响应曲线，并标出时间常数T的值。
C Bode图上的负分贝值对应于Nyquist图负实轴上 区间
D Bode图上的正分贝值对应于Nyquist图正实轴
18．若已知某系统串联校正装置的传递函数为 ，其中
则它是一种
A相位滞后—超前校正B相位滞后校正
C相位超前校正D相位超前—滞后校正
19．从某系统的Bode图上，已知其剪切频率 ，则下列串联校正装置的
一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其
答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）
1．闭环控制系统的特点是
A不必利用输出的反馈信息
B利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制
C不一定有反馈回路
D任何时刻输入与输出之间偏差总是零，因此不是用偏差来控制的
2．线性系统与非线性系统的根本区别在于
1， 解：∵
∴
图如右所示。
2，解：
3，解：稳定。但相位稳定余量小，即稳定程度不好。 如图所示。
4，解：系统的特征方程为：
Routh阵如右所示，由Routh判据得：
二、综合计算题（每题16分，共80分）
1，解：设流过 的电流为 ，流过 的电流为
则：
对上式进行零初始条件拉氏变换得：
消去中间变量 ，得系统的传递函数为：
A B C D
10．对于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频率
A前者影响调整时间，后者不影响
B后者影响调整时间，前者不影响
C两者都影响调整时间
D两者都不影响调整时间
11．典型一阶惯性环节 的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得，
时间常数是
A响应曲线上升到稳态值的95%所对应的时间
B响应曲线上升到稳态值所用的时间
C响应曲线在坐标原点的切线斜率
D响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数
12．已知 ，且已分别测试得到：
的幅频特性 ，相频
的幅频特性 ，相频
则
A
B
C
D
13．已知 ，其相频特性为
A B
C D
14．若系统的Bode图在 处出现转折（如图所示），其渐近线由 转到
，这说明系统中有一个环节是
A B
C
D
15．设某系统开环传递函数为： ，则此闭环系统
A线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入
B线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入
C线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理
D线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理
3． ，则
A B
C D
4．已知 ，且 ，则
A 0 B C D 1
5．已知函数 如右图所示，则
A B
C
D
6．某系统的传递函数为 ，其零、极点是
2．已知传递函数为 ，且 ，试绘制其极坐标近似图（Nyguist图）。
3．某系统Bode图如下图
（1）系统稳定与否？如果稳定，稳定程度如何？
（2）在答题纸上重新画出该图，并标出相位余量 、幅值余量 、剪切频率 ，相位穿越频率 。
4．已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，系统稳定的K值范围。
三、综合计算题（每题16分，共80分）
答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）
1. B 2. C 3. B 4. C 5. C 6. C 7. C 8. D 9. C 10. C
11. D 12. C 13. C 14. A 15. B 16. A 17. B 18. C 19. B 20. D
二、简答题（1,2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）
求系统在 、 各自单独作用下的稳态误差和两者共同作用时的稳态误差。
5．已知系统的开环传递函数为 ，
在答题纸上按照下图所给比例，画出Bode图的幅频图和相频图（幅频图用渐近线表示即可，但必须注明各转角频率、各直线的斜率；相频图不要求十分精确）
一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其
2，解：
所以
3，解：
a)系统的传递函数
所以： ，
4，解：∵
而 ，
∴
5，解：∵
， ，
∴系统的Bode图如下：
A稳定B不稳定
C临界稳定D满足稳定的必要条件
16． 为开环频率特性幅值等于1时的相位角，则相位裕度等于
A B
C D
17．系统的开环对数坐标图（Bode图）与极坐标图（Nyquist图）之间的对应
关系为
A Bode图上的零分贝线对应于Nyquist图上的 点
B Bode图上的 线对应于Nyquist图的负实轴
1． 如右图所示的电路系统，输入 ，输出电压 。
（1）建立系统的微分方程组；
（2）求系统的传递函数。
2．某系统方块图如图所示，简化该方块图，求出传递 。
3．系统的方块图如下图所示，
a)求系统的单位阶跃响应；
b)当输入正弦信号 时，系统的稳态响应；
c)求系统的阻尼比和固有圆频率。
4．系统方块图如图所示，输入 ， 。